《与神同行》十九岁的阿磊(陈柏霖饰)和他的几个死党都是五月天这个乐队的粉丝,他们甚至一起维护着五月天的网页,并假扮乐队成员回复其他歌迷的留言。在网络世界中,阿磊结识了同样喜爱五月天的瑄瑄(刘亦菲饰)。瑄瑄是哈尔滨京剧团的学生,她偷偷来到台北表演京剧,想要去另一个叫三义的地方。瑄瑄要求与阿磊见面,并希望他能带她到三义。虽然阿磊对瑄瑄的要求感到困惑,但还是带她来到了三义。然而,他们却被带到了警察局。阿磊才知道瑄瑄来自哈尔滨,但仍然不明白她为什么要来三义,也不理解她的行为。在短暂的相处中,两人的感情却越来越深。瑄瑄最终还是离开了台北,阿磊也失去了联系。但他仍然想念着瑄瑄,决定到三义去寻找她,也想揭开瑄瑄的秘密。在这段旅程中,阿磊发现了瑄瑄的真实身份,也与她之间的故事逐渐展开。两个年轻人在这个充满神秘和故事的小镇上,一起经历了难忘的旅程,也找到了属于自己的珍贵回忆。